చిన్న స్థాయి జల విద్యుత్, ఇన్- పైప్ జల విద్యుత్తు
నీరు దిగువకు ప్రవహించడం అనేది అత్యంత పురాతనమైన యంత్ర శక్తి. కుడి కాలువలో, వాయిర్‌ లేదా జల ప్రధానంలో ఒక చిన్న టర్బైన్ దశాబ్దాలుగా రోజు మరియు రాత్రి విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేస్తుంది. సమస్య ఏమిటంటే, చాలా ప్రాంతాల్లో ప్రజలు ఆశించిన దానికంటే తక్కువగా ఉంది, మరియు ఒక సమీకరణం మీకు ఎంత ఉందో చెప్తుంది.
Ian S, via geograph.org.uk and Wikimedia Commons (CC BY-SA 2.0)
ఘనీభవించిన నీటిని పనికి ఉపయోగించే ముందు, ప్రతి నది ఒడ్డున మిల్లు ఉండేవి. వారికి చెందిన అనేక వరద కాలువలు మరియు ఛానళ్లు ఇప్పటికీ అక్కడే ఉన్నాయి. జలవిద్యుత్ ఇంకా భూమిపై అతిపెద్ద పునరుత్పాదక విద్యుత్తు మూలం, 2023 లో ప్రపంచంలోని విద్యుత్తులో సుమారు 15%, ముఖ్యంగా పెద్ద అణు విద్యుత్ కేంద్రాల నుండి (జలవిద్యుత్). ఈ పేజీ పరిమాణంలో మరొక చివర గురించి: కొన్ని కిలోవాట్ల నుండి కొన్ని మెగావాట్ల వరకు నదులలో, పాత మిల్లు వరుసల్లో, నీటిపారుదల కాలువల్లో మరియు పట్టణాలకు తాగునీటిని తీసుకువెళ్ళే పైపులపై ఉంది.
మా Fan Wall research pageలో, మేము భౌతిక శాస్త్రంతో ప్రారంభిస్తాము, ఆపై నిజమైన పథకాలు ఏమిటో చూడండి మరియు అవి మా బెంచ్ మార్క్, ఒక తలుపు సౌర ప్యానెల్ వద్ద $ 0.19 ప్రతి kWh కు సంబంధించి ఎంత ఖర్చు చేస్తాయో చూడండి. చిన్న వర్షన్: **చిన్న జల విద్యుత్ నిరూపించబడింది, దీర్ఘకాలికంగా మరియు రాత్రి సమయంలో నడుస్తుంది, మరియు ఒక మంచి సైట్ పైకప్పు సౌర సులభంగా గెలవవచ్చు. కానీ విద్యుత్తు కేవలం ప్రవాహం తగ్గినప్పుడు మాత్రమే లభిస్తుంది, చాలా నదులు మరియు పైపులు కొన్ని కిలోవాట్ల శక్తిని మాత్రమే అందిస్తాయి, పర్మిషన్ల యొక్క నిర్దిష్ట ఖర్చులు, సివిల్ పనులు మరియు చేప సంరక్షణ అనేక చిన్న పథకాలను ముంచెత్తుతున్నాయి. ఇన్-పిప్ హైడ్రో అంటే ఏ విధంగానైనా పీడనం తొలగించబడే ప్రదేశంలో మాత్రమే అర్థం. **
ఇది ఏమిటి
“చిన్న జలవిద్యుత్” అనేది సాధారణంగా పరిమాణం ప్రకారం వర్గీకరించబడిన యంత్రాల యొక్క ఒక విస్తృతమైన శ్రేణిని కలిగి ఉంటుంది: చిన్న నుండి సుమారు 10 MW వరకు, మినీ కింద 1 MW లేదా 500 kW దేశానికి అనుగుణంగా, మైక్రో కింద 100 kW మరియు పికో కింద5నుండి 10 kW (చిన్న జలవిద్యుత్; మినిరల్ హైడ్రో). దాదాపు అన్నింటిలో run-of-river: ఒక రిజర్వాయర్ కంటే, ఒక తక్కువ వరద నది యొక్క భాగాన్ని ఒక టర్బైన్ ద్వారా మార్చివేస్తుంది మరియు దానిని దిగువ ప్రవాహానికి తిరిగి ఇస్తుంది.
ఇన్- పీప్ లేదా కండక్ట్ హైడ్రో జల వ‌న‌రుల నుండి నీటిని దిగువకు పంపించే జల మార్గాలు, ఇంటికి నీరు చేరే ముందు పీడ‌నాన్ని తగ్గించే వాల్వ్ లు, నీటిని పార‌వేసే కాలువలు, శుద్ధి పనుల ద్వారా బయటకు వచ్చే నీటిని నియంత్రించే వ్య‌వ‌స్థ‌లు మొద‌లైన వాటిలో టర్బైన్ ల‌ను అమ‌ర్చడం. కొత్త అడ్డా లేదు, కొత్త నది దాటడం లేదు, అందుకే 2013లో అమెరికా ఫెడరల్ లైసెన్స్ నుండి5ఎం.వి వరకు కాన్డుట్ ప్రాజెక్టులను మినహాయించాయి.
ఎలా పనిచేస్తుంది
ఒక సమీకరణం. ఒక జల విద్యుత్ కేంద్రం పడే నీటి శక్తిని విద్యుత్తుగా మార్చుతుంది. శక్తి P = ρ × g × Q × H × η, ఇక్కడ ρ నీటి యొక్క సాంద్రత (1,000 kg per cubic metre), g గురుత్వాకర్షణ (9.81 m/s²), Q ఒక సెకనులో ఘన మీటర్లలో ప్రవహించే నీరు, H నీరు పడే ఎత్తు, మరియు η టర్బైన్, జనరేటర్‌లు మరియు పైపుల పనితీరు కలిసి ఉంటాయి. సులభంగా చెప్పాలంటే: ప్రతి ఘన మీటరు ఒక సెకనులో ఒక మీటర్ పడిపోవడం వల్ల 9.81 కిలోవాట్ల శక్తిని కలిగి ఉంటుంది. పెద్ద టర్బైన్లు దీనిని 90% కంటే ఎక్కువగా మార్చగలవు; చిన్నవి సాధారణంగా 50 నుండి 85% (మిక్రో హైడ్రో).
Head and flow trade places. ఒక 100 m drop మరియు ఒక చిన్న ప్రవాహం కలిగిన పర్వతాలలో ప్రవహించే నది, ఒక 1 m weir పై నూటొక్క రెట్లు ప్రవహించే ఒక తక్కువ ఎత్తున ఉన్న నదికి సమానమైన శక్తిని అందించగలదు. టర్బైన్ సైట్ అనుసరిస్తుంది:
- High head, low flow (పాతిక నుండి నూటకొన్ని మీటర్లు): పేల్టన్ మరియు టర్గో వీల్స్, నీటి జెట్లచే తాకినవి.
- మధ్యస్థ తల: ఫ్రాన్సిస్ మరియు క్లౌడ్ ఫ్లో టర్బైన్లు.
- Low head, high flow (1 to 10 m): కాప్లాన్ ప్రొపెల్లర్లు మరియు Archimedes screws, ఇవి నెమ్మదిగా తిరుగుతాయి, చెత్తను దాటవేస్తాయి మరియు చేపలపై మరింత సహజంగా ఉంటాయి.
- In pipes: ప్రత్యేకమైన ఇన్-లైన్ టర్బైన్స్, లేదా ప్రామాణిక పంపులు టర్బైన్స్ వలె వెనుకకు నడుస్తాయి, ఇది విస్తృతంగా ఉపయోగించే తక్కువ ఖర్చుతో కూడిన ఎంపిక.
Pressure is head. ఒక పైపులో, ఎత్తును పీడనంగా చూపిస్తారు: ఒక బార్ సుమారుగా 10.2 m of head కు సమానం. ఇదే ప‌య‌నిస్తున్న జల విద్యుత్తుకు కీల‌కం. నగరాలు నీటి ప్రధాన వనరులను కొన్ని బార్లుగా ఉంచుతాయి; ఒక జలాశయం నుండి ఒక ముఖ్యమైన దిగువకు వెళ్తున్నప్పుడు, గృహాల కోసం ఒత్తిడి చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది, కాబట్టి ఒక ప్రెషర్-డౌన్సిటింగ్ వాల్వ్‌ను వేడి మరియు శబ్దం వంటి అదనపు బయటకు పారవేస్తుంది. ఆ వాల్వ్ స్థానంలో ఒక టర్బైన్ అది తిరిగి పొందండి. వివరణదారు యొక్క “జల ప్రధానంలో వాల్వ్” ఉదాహరణ,3బార్ పై 0.3 ఘన మీటర్లు ఒక సెకనులో, దాదాపు 60 kW ఇతరత్రా వృథా అవుతుంది.
ఒక పైపులో ఉచిత భోజనం లేదు. ఒక టర్బైన్ కేవలం దిగువ ప్రవాహానికి అవసరం లేని ఒత్తిడిని మాత్రమే తీసుకోవచ్చు. ఒక దాని యొక్క అన్ని ఒత్తిడి అవసరం ఒక పైపులో పెట్టడం కేవలం వినియోగదారుల నుండి దొంగిలిస్తుంది లేదా పంపులు కష్టతరమైన పని చేస్తుంది, ఇది టర్బైన్ కలిగించే కంటే ఎక్కువ విద్యుత్ ఖర్చు. మంచి ఇన్-పాయిప్ సైట్లు అందువలన స్పష్టంగా ఉంటాయి: అధిక ఒత్తిడితో గురుత్వాకర్షణ ప్రధానాలు, పెద్దగా ప్రవహించేవి మరియు స్థిరమైన ఉపయోగం. ఒక అభివృద్ధిదారుని స్వంత సైట్ ప్రమాణాలు 0.6 నుండి 2.4 మీటర్ల పరిమాణంలో ఉన్న పైపులు, 0.9 నుండి 3.7 m/s యొక్క ప్రవాహ వేగం మరియు కనీసం5psi (0.34 bar) అధిక ఒత్తిడి (Lucid Energy, archived).
సామర్థ్య సూచిక నది నుండి వస్తుంది. నదులు ఋతువుల‌తో కూడిన‌ట్లుగా ఎగ‌బ‌డ‌తాయి, ప‌డిపోతాయి, ఒక పథకం చేపలకు మరియు ఇతర అన్నింటికీ తగినంత నీటిని నదిలో వ‌దిలిపెట్టాలి. ఒక చిన్న నది ప్రవాహం ప్లాంట్ సాధారణంగా సంవత్సరంలో మంచి భాగానికి అందుబాటులో ఉన్న ప్రవాహాన్ని ఉపయోగించడానికి పరిమాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది; సెట్లల్ యొక్క 50 kW స్క్రూ 38% సామర్థ్య ఫ్యాక్టర్‌తో పనిచేస్తుంది, మరియు దాని చేపలు గమనించే ప్రాంతాల ద్వారా నీరు ప్రవహిస్తూ ఉండటానికి చలికాలంలో స్వయంగా మూసివేస్తుంది.
పరిమితులు: సిద్ధాంతపరమైన మరియు ప్రయోగాత్మక
భౌతిక శాస్త్రం. శక్తి కేవలం ప్రవాహం యొక్క కాలం కంటే పెద్దదిగా ఉంటుంది. ఒక గృహ ప్రవాహం 10 లీటర్లు ఒక సెకనులో5మీటర్ల ఎత్తుకు పడిపోతే, అది సుమారు 0.3 కిలోవాట్లను ఇస్తుంది, ఇది వెలుగు మరియు ఫ్రీజర్ కోసం సరిపోతుంది కానీ ఇంటి వేడికి కాదు. ఒక సాధారణ నీటి ప్రధాన వాల్వ్ పదిహేను కిలోవాట్ల ఇస్తుంది. ఇది చాలా చిన్న స్థలాల యొక్క నిజమైన పరిమాణం: కిలోవాట్ల కాదు, మెగావాట్లు.
ఖర్చులు తగ్గాయి. 20 కిలోవాట్ల పథకం కోసం కూడా 500 కిలోవాట్ల ప‌థ‌కంలో ఉన్నటువంటి స‌ర్వేలు, పర్యావరణ అధ్య‌య‌నాలు, అనుమతులు, చేపల సంరక్షణ, గ్రిడ్ కనెక్షన్ లు, న్యాయపరమైన ప‌నులన్నింటినీ చేయాల్సి ఉంటుంది. ఈ ఖర్చులు పరిమాణంతో తగ్గవు, కాబట్టి చిన్న పథకాలు సాధారణంగా ప్రతి కిలోవాట్ గంటకు అత్యంత ఖరీదైనవి.
Environment. వరదలు చేపల ప్రవాహాన్ని అడ్డుకుంటాయి, మరియు టర్బైన్లు చేపలను నష్టపరచవచ్చు. ఒక చేపల సేద్యం దారిని కలిగి ఉన్నప్పటికీ, సెట్లేలో సముదాయ కార్యకర్తలకు అధిక ప్రవాహం ద్వారా తక్కువ సాల్మన్లను మరియు స్క్రూ నుండి అనుమానితమైన శబ్దాన్ని నివేదించారు (Settle Hydro). చిన్న పథకాలకు అనేక దేశాలు పూర్తి పర్యావరణ అంచనా అవసరం లేదు, ఇది కొన్ని ప్రాంతాల్లో దుర్భరంగా ఏర్పాటు చేసిన ప్లాంట్లకు దారితీసింది (Small hydro). ఒక మంచి ప్రాజెక్టు నదిలో తగినంత నీటిని వదిలివేస్తుంది, రెండు వైపులా చేపలను పంపుతుంది మరియు నియంత్రించబడుతుంది.
Water safety. తాగునీటి ప్రధాన వనరులలోని టర్బైన్లు నీటిని తాగడానికి ప్రజలు తాగడం చూస్తారు. వారు తాగడానికి నీటితో సంప్రదించేందుకు ధృవీకరించబడాలి, వాయు లేదా విషపూరితాలను ఎప్పుడూ వదలకూడదు మరియు సురక్షితంగా విఫలమవాలి, కాబట్టి ఒక ఉపయోగం దాని ప్రధానాలతో తేలికగా ప్రయోగాలు చేయదు.
నిజమైన ప్రాజెక్టులు, కొలత
| ప్రోజెక్టు | ఎక్కడ | రకం మరియు పరిమాణం | ఏమి లెక్కించబడింది లేదా నివేదించబడింది |
|---|---|---|---|
| హైడ్రోను స్థాపించు | నది రీబ్లె, ఉత్తర యోర్క్ షైర్, ఇంగ్లాండ్ | మిల్ వుయిర్ పై ఆర్కిమెడిస్ స్క్రూ, 50 కిలోవాట్ | నవంబరు 2009 నుండి ఉత్పత్తి; సంవత్సరానికి 165 MWh (38% సామర్థ్య సూచిక); £410,000 సముదాయ వాటా ద్వారా పెంచబడింది; ఆపరేటర్లు తక్కువ సాల్మన్ అప్‌స్ట్రీమ్ మరియు అనుమాన స్క్రూ శబ్దం నివేదించారు (సెట్ల్ హైడ్రో) |
| టార్స్ హైడ్రో | నది గోయిట్, న్యూ మిల్స్, ఇంగ్లాండ్ | ఆర్కిమెడిస్ స్క్రూ, 2.4 మీటర్ల పరిమాణం, 63 కిలోవాట్ల వరకు | UK యొక్క మొదటి సముదాయ-ఆధారిత జల విద్యుత్ పథకం, సెప్టెంబరు 2008లో అప్పగించబడింది; £100,000 200 సముదాయ సభ్యుల నుండి సేకరించబడినది (Torrs Hydro) |
| లూసిడ్ పైప్, పోర్ట్ లాండ్ వాటర్ బ్యూరో | పోర్ట్ లాండ్, ఒరెగాన్, USA | ఒక పెద్ద గురుత్వాకర్షణ-ఫీడ్ నీటి ప్రధాన లోపల ఇన్-లైన్ టర్బైన్స్ | 2015 ప్రారంభంలో నగరం యొక్క నీటి పైపులలో ఇన్ స్టాల్ చేయబడింది మరియు ఉత్పత్తి చేయబడింది (Oregon Department of Energy; Lucid Energy news, archived 2015). మేము దాని యొక్క అంచనా వేసిన వారపు ఆవిష్కరణ గురించి ప్రచురితమైన రికార్డును కనుగొనలేదు, మరియు 2022 నాటికి అభివృద్ధిదారుని వెబ్ డొమైన్ విక్రయానికి అందించబడింది (archived page). |
| ఉత్తర యూనిట్ నీటిపారుదల జిల్లా | మద్రాసు, ఒరెగాన్, అమెరికా | నీటిపారుదల కాలువ పై కాండుయిట్ హైడ్రో (నాటెల్ ఇంధనం) | ఆగ్రా జిల్లాలో ఉన్న ఒక ప్రాథమిక ఆరోగ్య ఉప కేంద్రంలో డాక్టర్లు లేరు.ఇంధన శాఖ) |
| US కానూల్ ఎక్సెప్షన్స్ | యునైటెడ్ స్టేట్స్Name | ప‌య‌నాలు మరియు కాలువలు | 2013 నాటికి 236 కానిడ్యూట్ ప్రాజెక్టులు ఫెడరల్ రెగ్యులేటరీ ద్వారా అనుమతి పొందాయి (కానిడ్యూట్ హైడ్రో ఎలక్ట్రిసిటీ). |
| చైనా యొక్క చిన్న జల విద్యుత్ | గ్రామీణ చైనాName | 45,000 చిన్న మొక్కలు | 2010 నాటికి సంవత్సరానికి సుమారు 160 TWh, దీనిలో చాలా వరకు గ్రిడ్ లేని గ్రామాలకు విద్యుత్తును అందిస్తుంది (చిన్న జలవిద్యుత్) |
ఈ ప్రాజెక్టుల నుండి నేర్చుకోవాల్సింది ఏమీ లేదు. హెడ్, ఫ్లో మరియు ఒక నిర్మాణం ఇప్పటికే ఉన్న చోట్ల చిన్న జల విద్యుత్ పనులు దశాబ్దాలుగా జరుగుతున్నాయి: పారిశ్రామిక విప్లవం నుండి మిల్ వుయిర్స్ మళ్లీ విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేస్తున్నాయి. వనరులు తక్కువగా ఉన్న చోట, టర్బైన్ ఎంత తెలివిగా ఉన్నా ఉత్పత్తి చిన్నగా ఉంటుంది. ఇన్-పాయిప్ హైడ్రో ప్రత్యేకంగా ఉత్సాహభరితమైన ప్రచురణ మరియు కొన్ని ప్రచురించబడిన పరిమాణాలను కలిగి ఉంది; భౌతిక శాస్త్రం సౌండ్, కానీ మంచి స్థలాలు స్పష్టంగా ఉన్నాయి మరియు మార్కెట్ చిన్నగా ఉంది.
ఇది ఖర్చు ఏమిటి
| మూలం | ఇది ఏమిటి | ధర |
|---|---|---|
| Micro hydro, typical installed cost | $1,000 to $5,000 kW (మిక్రో హైడ్రో) | |
| ఆ శ్రేణి నుండి మా గణన | 40 నుండి 60 శాతం సామర్థ్య ఫాక్టర్, 20 సంవత్సరాలు 7% నిజమైన వడ్డీతో, నిర్వహణ ఖర్చు పెట్టుబడి యొక్క 3% ఒక సంవత్సరం (ఫాన్ వాల్ పద్ధతి) | $0.02 to $0.18 ప్రతి kWh |
| సెటల్ హైడ్రో, మా గణన | 7% నిజమైన, 3% నిర్వహణతో 20 నుండి 40 సంవత్సరాలలో ఒక సంవత్సరానికి 165 మెగావాట్ల కోసం £410,000 | క్వింటాలుకు £0.26 నుండి £0.31 వరకు |
| మా బెంచ్ మార్క్ | ఒక భవనంపై శిఖర సౌర విద్యుత్, ఫ్యాన్ వాల్ మోడల్; లాజర్డ్ 2026 వాణిజ్య మరియు సామాజిక సౌర | $0.19 per kWh; $0.09 to $0.20 |
| లాజర్డ్ (జూన్ 2026) | కొత్త సౌర / ఆన్ షిర్డ్ విండ్ యూటిలిటీ | $0.04 to $0.10 / $0.04 to $0.10 per kWh |
ఈ స్థలములు విస్తృతమైనవి. ఒక మంచి హై-హెడ్ సైట్, అందుబాటులో ఉన్న టాక్‌తో, కిలోవాట్‌హెచ్‌ కు కొన్ని సెంట్ల ధరకే విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయగలదు, ఇది గోడలపై సౌర శక్తి కంటే చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, మరియు అది ఐదు సంవత్సరాల పాటు కొనసాగుతుంది. పూర్తిగా చేపల సంరక్షణ కలిగిన ఒక చిన్న తక్కువ స్థాయి సముదాయ పథకం, సెట్‌లె వంటిది మా ప్ర‌మాణిక అంచ‌నాల ప్రకారం గృహ‌ప‌రిధిలోని సౌర విద్యుత్తు కంటే కిలోవాట్ హెచ్‌హెచ్‌కు ఎక్కువ ఖర్చు అవుతుంది; ఇటువంటి పథకాలు సాధారణంగా దీర్ఘ‌కాలికం, స్థానిక య‌జ‌మాన్యం, రాత్రివేళ, శీతాకాలంలో ఉత్పత్తి, మ‌ద్ద‌తు ధ‌ర‌ల ద్వారా నిరూపించ‌బ‌డుతాయి. ఇన్-పిప్ హైడ్రో కోసం ప్రశ్న చాలా సులభం: ఒక వాల్వ్ లో అదనపు ఒత్తిడిని ఇప్పుడు నాశనం చేస్తున్నారా? అదే జరిగితే, దానిని తిరిగి పొందడం ఖర్చును తగ్గిస్తుంది; లేదంటే, తిరిగి పొందడానికి ఏమీ లేదు.
ఇది గెలవవచ్చు, మరియు అది కాదు ఎక్కడ
ఇది గెలవవచ్చు:
- **ప్ర‌స్తుతం ఉన్న వ‌ర‌ల్స్ మరియు మిల్ సైట్ల‌ను కూడా పరిశీలించాలి.**సివిల్ పనులు ఒక శతాబ్దం లేదా రెండు సంవత్సరాల క్రితం చెల్లించబడ్డాయి.
- జల సౌకర్యాలు గురుత్వాకర్షణ ప్రధానాలు, రిజర్వాయర్ ఆవరణలు మరియు ప్రతి రోజు ప్రతి గంటకు ఒత్తిడిని తొలగించే ఒత్తిడి తగ్గించే వాల్వ్ లతో.
- అధికంగా నీటిని నిల్వచేసే కెనాల్స్, మరియు చెత్త నీటి శుద్ధి పనుల నుండి వచ్చే నీరు.
- ఆఫ్ గ్రిడ్ ప‌ర్వ‌త గ్రామాలుడీజిల్ కంటే తక్కువ ఖర్చుతో ఒక చిన్న నీటి పారుదల మినీ గ్రిడ్ రోజు, రాత్రి రెండు సమయాలలో విద్యుత్తును సరఫరా చేయగలదు.
- రాత్రి మరియు శీతాకాలం శక్తి సౌర ప్యానెల్స్ తక్కువ చేసే ప్రదేశాలలో.
ఇది గెలవలేము:
- చిన్న నదులతో ఉన్న సన్నని దేశంలో: తల లేదా ప్రవాహం లేకుండా శక్తి లేదు.
- అంతర్గత ద్రవాలు అనేది ఒక వస్తువు యొక్క అంతర్గత ద్రవం, ఇది దానిని ఒక ప్రదేశం నుండి మరొక ప్రదేశానికి తరలిస్తుంది.
- ఒక కొత్త గేటు చేపలకు నష్టం కలిగించవచ్చు ఒక నదిలో, అది వారికి ముఖ్యమైనది, కానీ నష్టాన్ని నివారించవచ్చు మరియు చూపించవచ్చు.
- గ్రిడ్ పై పికో స్కేల్ వద్ద, అక్కడ నిర్దిష్ట ఖర్చులు శక్తిని చిన్నగా చేస్తాయి.
ఏమి నిరూపించబడింది, plausible మరియు ఊహాత్మక
పరీక్షించబడింది: జల శక్తి స‌మ‌త్వాన్ని; టర్బైన్ సామ‌ర్ధ్యాల‌ను; చిన్న నీటి పథకాలు దశాబ్దాల పాటు తక్కువ వ్య‌యంతో న‌డుస్తాయ‌ని; ఆర్చీమీడ్ స్క్రూలు మరియు సంప్ర‌దాయ‌క టర్బైన్ లు పాత వ‌ర‌ల‌లో పనిచేస్తాయ‌ని; స‌మాజం య‌జ‌మానులు చిన్న పథకాలకు నిధుల‌ను అందించ‌గ‌ల‌ద‌ని; కాన‌డ్యూమ్ ప్రాజెక్టులు జల, నీటిపారుదల వ్య‌వ‌స్థ‌ల‌లో న‌డుస్తున్నాయ‌ని.
Plausible: అనేక నీటి సౌకర్యాలు ప్రతి స్థలంలో ఉపయోగకరమైన కిలోవాట్ల కోసం వాల్వ్ మరియు రిజర్వాయర్ ఆవరణలలో తగినంత అదనపు ఒత్తిడిని కలిగి ఉంటాయి; ఇన్-పియప్ పథకాల యొక్క ఖర్చును తగ్గించడానికి టర్బైన్లు లాగా ప్రమాణపూరిత పంపులు పనిచేస్తాయి; కొత్త చేపల అనుకూలమైన డిజైన్లు తక్కువ-తల సైట్లలో నష్టాన్ని తగ్గించవచ్చు.
Speculative: in-pipe turbines in ordinary distribution pipes without surplus pressure (the energy must come from somewhere); చిన్న తల కలిగిన దేశాలలో మినీ హైడ్రో నుండి పెద్ద జాతీయ సహకారాలు; సాధారణ సివిల్ వర్క్స్ మరియు అనుమతులు లేకుండా చాలా తక్కువ ధర “ప్లగ్-ఇన్” నది టర్బైన్లు.
పరిశోధన ప్రశ్నలను తెరువుము
- Mapping surplus pressure. నేడు వాల్వ్ లలో నీటి నెట్ వర్క్ ఎంత శక్తిని నాశనం చేస్తుంది, సైట్ ద్వారా సైట్, మరియు రోజు మరియు సంవత్సరం ద్వారా ఇది ఎలా స్థిరంగా ఉంది?
- Control. డౌన్ స్ట్రీమ్ ప్రేరణను నిల్వ చేసే టర్బైన్లు, డిమాండ్ మార్పుల వలన కూడా, వాల్వ్ ను వారు మార్చినట్లుగా స్థిరంగా ఉంటాయి.
- Fish. ఏ టర్బైన్ డిజైన్లు మరియు స్క్రిన్‌లు మత్స్యకారులను రెండు మార్గాల్లోనూ తక్కువ నష్టంతో, అంచనా వేయబడలేదు, అంచనా వేయబడలేదు?
- ఖర్చు. తక్కువ సంఖ్య‌లో సివిల్ పనులు, ఇప్పటికే వ‌ర‌ల్స్ ఉన్న స్థ‌లాల‌కు స‌ర‌ళ‌మైన పర్మిట్ లతో చిన్న‌చిన్న పథకాలను ప్ర‌మాణీక‌రించారు.
- వేడితో పాటు విద్యుత్ కూడా. నదులు, నీటి వనరులు హిట్ పంపులకు స్థిరమైన వేడి మూలాలు; ఒకే పథకం రెండును సమన్వయం చేయగలదా?
పనిచేస్తున్న ప్రోటోటైప్ అవసరం ఏమిటి
ఒక చిన్న జల విద్యుత్ ఆలోచనను నిజాయితీగా పరీక్షించడం చాలా సులభం, ఎందుకంటే నీరు, పైపులు మరియు మీటర్లు రోజువారీ వస్తువులు. ఈ క్రింది ఖర్చులు మా అంచనాలు.
| దశ | పని | ఇది నిరూపిస్తుంది ఏమిటి | ఖరీదైన | సమయం |
|---|---|---|---|---|
| 1. బెంచ్ రిగ్ | ఒక పంపుల లుప్ లేదా ఒక హెడర్ ట్యాంక్ ఒక అంచనా ప్రవాహం (ప్రవాహ మీటరు) మరియు ఒత్తిడితో (గజాలు ముందు మరియు తరువాత), లాగ్ చేయబడిన శక్తి మీటరు ద్వారా లోడ్ బ్యాంకును నడిపించే టర్బిన్ | ప్రవాహం మరియు తల వ్యతిరేకంగా సమర్థత | $5k to $30కె | 1 to 3 months |
| 2. నిజమైన సైట్ ట్రయల్ | ఒక కాలువ, వ్యవసాయ గేటు లేదా ఒక ఉపయోగకరమైన వాల్వ్ బైపాస్ పై 1 నుండి 20 కిలోవాట్ల వరకు ఉన్న యూనిట్ అవసరమైన చోట నీటి నాణ్యత రక్షణతో, ఒక సీజన్ కోసం లాగింగ్ | మార్పు చెందుతున్న ప్రవాహం, వ్యర్థాలు, నిర్వహణపై నిజమైన ఉత్పత్తి | $20k to $150కె | 6 నుండి 12 నెలలు |
| 3. సౌక‌ర్యం లేదా క‌మ్యూనిటీ పైలట్ | అవసరం మేర‌కు గ్రిడ్ అనుసంధానం, చేపల ప‌ర్య‌వేక్ష‌ణ లేదా తాగునీటి రుజువుతో కూడిన అనుమ‌తించిన సంస్థాప‌న | బ్యాంకు రుణాలు, లైసెన్స్‌లు, వ్యయాలు | $100k to $1 మిలియన్ | 1 నుండి2సంవత్సరాలు |
ఒక పాఠశాల లేదా మేకర్ స్పేస్ కు దగ్గరలో స్టేజ్ 1 ఉంది. ఇది ఒక పిచ్ కు కావలసిన సాక్ష్యం కూడా: ఒక టర్బైన్, ఒక అంచనా వేయబడిన ప్రవాహం, ఒక అంచనా వేయబడిన పడిపోత మరియు ఒక మీటరు అది ఉత్పత్తి చేసిన విద్యుత్తును చూపిస్తుంది.
మేము ఎవరు అవసరం
- హైడ్రాలిక్ ఇంకా జల విద్యుత్ ఇంజినీర్లు సైట్ అంచనా మరియు టర్బైన్ల ఎంపిక కోసం.
- జల యుటిలిటీ ఇంజినీర్లు వారు ఎక్కడ ఒత్తిడి తగ్గింపు మరియు నెట్వర్క్స్ రోజులో ఎలా ప్రవర్తిస్తాయో తెలుసుకుంటారు.
- మత్స్య జీవ శాస్త్రవేత్తలు మత్స్య మార్గాన్ని రూపొందించ‌డం, ప‌ర్య‌వేక్షించ‌డం.
- విద్యుత్తు ఇంజనీర్లు చిన్న జ‌న‌రేట‌ర్ల‌కు, గ్రిడ్ కనెక్షన్ కు మరియు ఐలాండ్ మినీగ్రిడ్ ల‌కు.
- సివిల్ ఇంజినీర్లు ఇన్ టెక్స్, వరర్లు మరియు స్క్రిన్ ల కోసం.
- స‌మాజ ఇంధన బృందాలు రైతులకు, భూమి యజమానులకు నీటి వనరులు, మిల్లు లు లేదా వ్యవసాయ పైప్‌లైన్లు ఉన్నాయి.
- Drinking-water certification specialists ఒక తాగునీటి ప్రధానంలో ఏదైనా కోసం.
ఒక మంచి ఆలోచన?
కొన్ని ఫౌండేషన్ సభ్యులు ఒక పిచ్ వినవచ్చు ఎవరు సంప్రదింపులు కలిగి ఉండవచ్చు. పిచ్ చేయబడుతుంది, ఒక ఆలోచన అవసరం పనిచేస్తున్న, నిజంగా శక్తి ఉత్పత్తి చేస్తుంది వాస్తవ జీవిత నమూనాఒక పరికరంపై దాని ఉత్పత్తితో, అధికంగా లేదు: ఒక ప్రవాహ మీటర్ తో ఒక పరీక్ష రిగ్ మీద ఒక టర్బైన్, ఒత్తిడి గజాలు మరియు ఒక లాగిడ్ పవర్ మీటర్ ఏదైనా చిత్రకళ కంటే ఎక్కువ విలువ. కాగితం మీద రాసిన ఆలోచనలు కూడా స్వాగతం: భౌతిక శాస్త్రం మరియు సంఖ్యలు సరిగ్గా ఉంటే, మేము వాటిని ఇక్కడ వెబ్‌సైట్‌లో ప్రచురించవచ్చు. కానీ పనిచేసే నమూనా లేకుండా మూలధనాన్ని సేకరించడం చాలా కష్టం, మరియు ఇక్కడ నిధుల ప్రకటనలు, తిరిగి రాబడులు లేదా పరిచయాలు ఏమీ ఉండవు.
మీ ఆలోచనను contribution form ద్వారా పంపండి, గ్రీన్ ఇనిషియేటివ్ ను ఎంచుకోండి. మాకు ఫ్లో మరియు అది పనిచేస్తుంది తో తల చెప్పండి, మీరు అంచనా లేదా ఆశించిన సామర్థ్యం, ఒక kWh ప్రతి గట్టి ఖర్చు, మరియు ఇది తప్పు నిరూపించవచ్చు తక్కువ ధర పరీక్ష. energy sources page చిన్న జల విద్యుత్ పథకాలను ఇతర పదకొండు ఆలోచనలతో పోల్చింది.
మూలాలు
- Hydroelectricity, Wikipedia: share of world electricity and turbine efficiency.
- Small hydro, Wikipedia, drawing on UNIDO’s World Small Hydropower Development Report 2022.
- Micro hydro, Wikipedia: size classes, efficiency and installed costs.
- కాండ్యూట్ జల విద్యుత్వికీపీడియా.
- జల శక్తి నియంత్ర‌ణ సామ‌ర్ధ్య చ‌ట్టం, 2013, వికీపీడియా; వచనము కాంగ్రెస్.gov.
- సెటల్ హైడ్రో మరియు టోర్స్ హైడ్రో, వికీపీడియా.
- ఆగ్రా రైల్వే స్టేషను. Hydropower in Oregon, including conduit projects in Portland and at North Unit Irrigation District.
- శక్తి పీఠము. Target projects (archived 2021) and lucidenergy.com (archived 2022).
- Run-of-the-river hydroelectricity, వికీపీడియా: seasonality and environmental effects.
- Ofgem (2023). సాధారణ దేశీయ వినియోగం విలువలు: ఒక మధ్యస్థ వినియోగదారు కోసం సంవత్సరానికి 2,700 కిలోవాట్ల విద్యుత్తు.
- Lazard (June 2026). లెవెలిజ్డ్ కాస్ట్ ఆఫ్ ఎనర్జీ+, వర్షన్ 19.
- Local Solar System సంస్థ. The Fan Wall: open model and benchmark, rooftop solar at $0.19 per kWh.
- Water turbine, Wikipedia: ప్రతి టర్బైన్ రకానికి సాధారణంగా ఉండే తలల పరిధి, జల చక్రాల నుండి (0.2 నుండి4మీటర్లు) పెల్టన్ చక్రాలకు (80 నుండి 1,600 మీటర్లు).